1.一种城市桥梁生命线信息获取方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将均包含目标桥墩的两张全景图分别输入到Mask R‑CNN模型中,以获得对应的掩码图片,并分别提取两张掩码图片中桥墩的轮廓信息;
S2、分别获取拍摄两张全景图的拍摄点的坐标、拍摄相机的内参和拍摄时对应的角度,并存放在拍摄数据库中;
S3、将拍摄数据库中的数据和桥墩的轮廓信息输入到相片信息转换模块中,以计算得到目标桥墩的高度和经纬度坐标;相片信息转换模块表述如下:;
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;
式中,hcen表示桥墩的高度;lnga表示拍摄点a的经度值;lngb表示拍摄点b的经度值;
lata为拍摄点a的纬度值;fa,l表示掩码图片中沿拍摄点a指向桥墩方向时,桥墩轮廓最左侧的侧边所在直线方向上的换算焦距;sa,l表示掩码图片中沿拍摄点a指向桥墩方向时,桥墩轮廓最左侧的侧边的像素长度; 表示掩码图片中沿拍摄点a指向桥墩方向时,拍摄点a与桥墩最左侧的侧边在拍摄点a所在的水平面内的连线与拍摄点a与桥墩中心线在拍摄点a所在的水平面内的连线之间的水平夹角;fa,r表示掩码图片中沿拍摄点a指向桥墩方向时,桥墩轮廓最右侧的侧边所在直线方向上的换算焦距;sa,r表示掩码图片中沿拍摄点a指向桥墩方向时,桥墩轮廓最右侧的侧边的像素长度; 表示掩码图片中沿拍摄点a指向桥墩方向时,拍摄点a与桥墩最右侧的侧边在拍摄点a所在的水平面内的连线与拍摄点a与桥墩中心线在拍摄点a所在的水平面内的连线之间的水平夹角;
fb,l表示掩码图片中沿拍摄点b指向桥墩方向时,桥墩轮廓最左侧的侧边所在直线方向上的换算焦距;sb,l表示掩码图片中沿拍摄点b指向桥墩方向时,桥墩轮廓最左侧的侧边的像素长度; 表示掩码图片中沿拍摄点b指向桥墩方向时,拍摄点b与桥墩最左侧的侧边在拍摄点b所在的水平面内的连线与拍摄点b与桥墩中心线在拍摄点b所在的水平面内的连线之间的水平夹角;fb,r表示掩码图片中沿拍摄点b指向桥墩方向时,桥墩轮廓最右侧的侧边所在直线方向上的换算焦距;sb,r表示掩码图片中沿拍摄点b指向桥墩方向时,桥墩轮廓最右侧的侧边的像素长度; 表示掩码图片中沿拍摄点b指向桥墩方向时,拍摄点b与桥墩最右侧的侧边在拍摄点b所在的水平面内的连线与拍摄点b与桥墩中心线在拍摄点b所在的水平面内的连线之间的水平夹角;lngcen表示桥墩的经度值;latcen表示桥墩的纬度值。
2.根据权利要求1所述的一种城市桥梁生命线信息获取方法,其特征在于,在使用Mask R‑CNN模型时,需要对Mask R‑CNN模型进行训练,Mask R‑CNN模型的训练过程如下:S11、通过高德地图地理逆编码系统获取设定地区内的各个桥墩的火星坐标;
S12、将设定地区内各个桥墩的火星坐标转化为百度地图坐标系下的经纬度坐标;
S13、从百度地理数据库中获取设定地区内的各个桥墩的街景图,并将各个桥墩的街景图转化为对应的由多张街景分布瓦片图构成的全景图;
S14、根据桥墩的全景图,以及该桥墩的经纬度坐标,获取拍摄该桥墩的全景图的拍摄点的经纬度坐标,并将该经纬度坐标存放在拍摄点坐标集中;
S15、使用全景JSAPI对拍摄点坐标集中各个拍摄点的经纬度坐标进行处理,以通过拍摄点的经纬度坐标获取该拍摄点观测到的桥墩的全景图,并将各个全景图存储在训练集中;
S16、将训练集中的各个全景图输入到Mask R‑CNN模型中,以完成Mask R‑CNN模型的训练。
3.根据权利要求2所述的一种城市桥梁生命线信息获取方法,其特征在于,步骤S14中获取拍摄点的经纬度坐标的具体过程如下:S141、根据街景分布瓦片图与坐标信息的转换程序,分别对各个全景图中的每一张街景分布瓦片图进行编号;结合编号和全景图的像素坐标得到全景图中各个像素点对应的经纬度坐标;
S142、以对应的经纬度坐标为圆心,按设定半径画圆,圆与对应全景图中的道路的交点即为拍摄点;
S143、将全景图中拍摄点的像素坐标与全景图中的编号作为输入量输入转换程序中,即可获得拍摄点的经纬度坐标。
4.根据权利要求3所述的一种城市桥梁生命线信息获取方法,其特征在于,对训练集进行删除操作:删除训练集中桥墩分辨率低于设定值的全景图;
接着对训练集进行数据扩充操作:对训练集中未删除的全景图进行旋转、平移、缩放或翻转,以获得对应的新的全景图,并将该新的全景图存储在训练集中,以扩充训练集中全景图的数量。
5.根据权利要求4所述的一种城市桥梁生命线信息获取方法,其特征在于,步骤S2中输入到Mask R‑CNN模型中的两张全景图均为exif文件;将exif文件输入到exifread函数中,即可提取出对应拍摄点的拍摄坐标、拍摄相机的内参和拍摄时的方位角。
6.根据权利要求5所述的一种城市桥梁生命线信息获取方法,其特征在于,获得两张目标桥墩的掩码图片后,利用opencv库中的approxPolyDP函数对掩码图片进行多边形拟合,以提取两张掩码图片的轮廓信息。